Typescript的基本介绍

Posted 2022-11-26 Harris-H

Typescript的基本介绍

0.介绍

TypeScript 是 javascript 的一个超集，主要提供了类型系统和对 ES6 的支持，它由 Microsoft 开发，代码开源于 GitHub 上。

其次引用官网的定义：

TypeScript is a typed superset of JavaScript that compiles to plain JavaScript. Any browser. Any host. Any OS. Open source.

翻译成中文即是：

TypeScript 是 JavaScript 的类型的超集，它可以编译成纯 JavaScript。编译出来的 JavaScript 可以运行在任何浏览器上。TypeScript 编译工具可以运行在任何服务器和任何系统上。TypeScript 是开源的

TypeScript 增加了代码的可读性和可维护性

• 类型系统实际上是最好的文档，大部分的函数看看类型的定义就可以知道如何使用了
• 可以在编译阶段就发现大部分错误，这总比在运行时候出错好
• 增强了编辑器和 IDE 的功能，包括代码补全、接口提示、跳转到定义、重构等

TypeScript 非常包容

• TypeScript 是 JavaScript 的超集，.js 文件可以直接重命名为 .ts 即可
• 即使不显式的定义类型，也能够自动做出类型推论
• 可以定义从简单到复杂的几乎一切类型
• 即使 TypeScript 编译报错，也可以生成 JavaScript 文件
• 兼容第三方库，即使第三方库不是用 TypeScript 写的，也可以编写单独的类型文件供 TypeScript 读取

TypeScript 的缺点

任何事物都是有两面性的，我认为 TypeScript 的弊端在于：

• 有一定的学习成本，需要理解接口（Interfaces）、泛型（Generics）、类（Classes）、枚举类型（Enums）等前端工程师可能不是很熟悉的概念
• 短期可能会增加一些开发成本，毕竟要多写一些类型的定义，不过对于一个需要长期维护的项目，TypeScript 能够减少其维护成本
• 集成到构建流程需要一些工作量
• 可能和一些库结合的不是很完美

1.安装

安装 TypeScript

TypeScript 的命令行工具安装方法如下：

npm install -g typescript

以上命令会在全局环境下安装 tsc 命令，安装完成之后，我们就可以在任何地方执行 tsc 命令了。

编译一个 TypeScript 文件很简单：

tsc hello.ts

我们约定使用 TypeScript 编写的文件以 .ts 为后缀，用 TypeScript 编写 React 时，以 .tsx 为后缀。

编辑器

TypeScript 最大的优势便是增强了编辑器和 IDE 的功能，包括代码补全、接口提示、跳转到定义、重构等。

主流的编辑器都支持 TypeScript，这里我推荐使用 Visual Studio Code。

它是一款开源，跨终端的轻量级编辑器，内置了 TypeScript 支持。

另外它本身也是用 TypeScript 编写的。

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3.简单实例

我们从一个简单的例子开始。

将以下代码复制到 hello.ts 中：

function sayHello(person: string) 
    return 'Hello, ' + person;


let user = 'Tom';
console.log(sayHello(user));

然后执行

tsc hello.ts

这时候会生成一个编译好的文件 hello.js：

function sayHello(person) 
    return 'Hello, ' + person;

var user = 'Tom';
console.log(sayHello(user));

TypeScript 中，使用 : 指定变量的类型，: 的前后有没有空格都可以。

上述例子中，我们用 : 指定 person 参数类型为 string。但是编译为 js 之后，并没有什么检查的代码被插入进来。

TypeScript 只会进行静态检查，如果发现有错误，编译的时候就会报错。

4.数据类型

JavaScript 的类型分为两种：原始数据类型（Primitive data types）和对象类型（Object types）。

原始数据类型包括：布尔值、数值、字符串、null、undefined 以及 ES6 中的新类型 Symbol。

布尔值

布尔值是最基础的数据类型，在 TypeScript 中，使用 boolean 定义布尔值类型：

let isDone: boolean = false;

// 编译通过
// 后面约定，未强调编译错误的代码片段，默认为编译通过

注意，使用构造函数 Boolean 创造的对象不是布尔值：

let createdByNewBoolean: boolean = new Boolean(1);

// Type 'Boolean' is not assignable to type 'boolean'.
//   'boolean' is a primitive, but 'Boolean' is a wrapper object. Prefer using 'boolean' when possible.

事实上 new Boolean() 返回的是一个 Boolean 对象：

let createdByNewBoolean: Boolean = new Boolean(1);

直接调用 Boolean 也可以返回一个 boolean 类型：

let createdByBoolean: boolean = Boolean(1);

在 TypeScript 中，boolean 是 JavaScript 中的基本类型，而 Boolean 是 JavaScript 中的构造函数。其他基本类型（除了 null 和 undefined）一样，不再赘述。

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5.任意值

如果是一个普通类型，在赋值过程中改变类型是不被允许的：

let myFavoriteNumber: string = 'seven';
myFavoriteNumber = 7;

// index.ts(2,1): error TS2322: Type 'number' is not assignable to type 'string'.

但如果是 any 类型，则允许被赋值为任意类型。

let myFavoriteNumber: any = 'seven';
myFavoriteNumber = 7;

任意值的属性和方法

在任意值上访问任何属性都是允许的：

let anyThing: any = 'hello';
console.log(anyThing.myName);
console.log(anyThing.myName.firstName);

也允许调用任何方法：

let anyThing: any = 'Tom';
anyThing.setName('Jerry');
anyThing.setName('Jerry').sayHello();
anyThing.myName.setFirstName('Cat');

可以认为，声明一个变量为任意值之后，对它的任何操作，返回的内容的类型都是任意值。

未声明类型的变量

变量如果在声明的时候，未指定其类型，那么它会被识别为任意值类型：

let something;
something = 'seven';
something = 7;

something.setName('Tom');

等价于

let something: any;
something = 'seven';
something = 7;

something.setName('Tom');

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6.联合类型

简单的例子

let myFavoriteNumber: string | number;
myFavoriteNumber = 'seven';
myFavoriteNumber = 7;
let myFavoriteNumber: string | number;
myFavoriteNumber = true;

// index.ts(2,1): error TS2322: Type 'boolean' is not assignable to type 'string | number'.
//   Type 'boolean' is not assignable to type 'number'.

联合类型使用 | 分隔每个类型。

这里的 let myFavoriteNumber: string | number 的含义是，允许 myFavoriteNumber 的类型是 string 或者 number，但是不能是其他类型。

访问联合类型的属性或方法

当 TypeScript 不确定一个联合类型的变量到底是哪个类型的时候，我们只能访问此联合类型的所有类型里共有的属性或方法：

function getLength(something: string | number): number 
    return something.length;


// index.ts(2,22): error TS2339: Property 'length' does not exist on type 'string | number'.
//   Property 'length' does not exist on type 'number'.

上例中，length 不是 string 和 number 的共有属性，所以会报错。

访问 string 和 number 的共有属性是没问题的：

function getString(something: string | number): string 
    return something.toString();

联合类型的变量在被赋值的时候，会根据类型推论的规则推断出一个类型：

let myFavoriteNumber: string | number;
myFavoriteNumber = 'seven';
console.log(myFavoriteNumber.length); // 5
myFavoriteNumber = 7;
console.log(myFavoriteNumber.length); // 编译时报错

// index.ts(5,30): error TS2339: Property 'length' does not exist on type 'number'.

上例中，第二行的 myFavoriteNumber 被推断成了 string，访问它的 length 属性不会报错。

而第四行的 myFavoriteNumber 被推断成了 number，访问它的 length 属性时就报错了。

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7.接口

在 TypeScript 中，我们使用接口（Interfaces）来定义对象的类型。

什么是接口

在面向对象语言中，接口（Interfaces）是一个很重要的概念，它是对行为的抽象，而具体如何行动需要由类（classes）去实现（implement）。

TypeScript 中的接口是一个非常灵活的概念，除了可用于对类的一部分行为进行抽象以外，也常用于对「对象的形状（Shape）」进行描述。

简单的例子

interface Person 
    name: string;
    age: number;


let tom: Person = 
    name: 'Tom',
    age: 25
;

上面的例子中，我们定义了一个接口 Person，接着定义了一个变量 tom，它的类型是 Person。这样，我们就约束了 tom 的形状必须和接口 Person 一致。

接口一般首字母大写。有的编程语言中会建议接口的名称加上 I 前缀。

定义的变量比接口少了一些属性是不允许的：

interface Person 
    name: string;
    age: number;


let tom: Person = 
    name: 'Tom'
;

// index.ts(6,5): error TS2322: Type ' name: string; ' is not assignable to type 'Person'.
//   Property 'age' is missing in type ' name: string; '.

多一些属性也是不允许的：

interface Person 
    name: string;
    age: number;


let tom: Person = 
    name: 'Tom',
    age: 25,
    gender: 'male'
;

// index.ts(9,5): error TS2322: Type ' name: string; age: number; gender: string; ' is not assignable to type 'Person'.
//   Object literal may only specify known properties, and 'gender' does not exist in type 'Person'.

可见，赋值的时候，变量的形状必须和接口的形状保持一致。

可选属性

有时我们希望不要完全匹配一个形状，那么可以用可选属性：

interface Person 
    name: string;
    age?: number;


let tom: Person = 
    name: 'Tom'
;
interface Person 
    name: string;
    age?: number;


let tom: Person = 
    name: 'Tom',
    age: 25
;

可选属性的含义是该属性可以不存在。

这时仍然不允许添加未定义的属性：

interface Person 
    name: string;
    age?: number;


let tom: Person = 
    name: 'Tom',
    age: 25,
    gender: 'male'
;

// examples/playground/index.ts(9,5): error TS2322: Type ' name: string; age: number; gender: string; ' is not assignable to type 'Person'.
//   Object literal may only specify known properties, and 'gender' does not exist in type 'Person'.

任意属性

有时候我们希望一个接口允许有任意的属性，可以使用如下方式：

interface Person 
    name: string;
    age?: number;
    [propName: string]: any;


let tom: Person = 
    name: 'Tom',
    gender: 'male'
;

使用 [propName: string] 定义了任意属性取 string 类型的值。

需要注意的是，一旦定义了任意属性，那么确定属性和可选属性的类型都必须是它的类型的子集：

interface Person 
    name: string;
    age?: number;
    [propName: string]: string;


let tom: Person = 
    name: 'Tom',
    age: 25,
    gender: 'male'
;

// index.ts(3,5): error TS2411: Property 'age' of type 'number' is not assignable to string index type 'string'.
// index.ts(7,5): error TS2322: Type ' [x: string]: string | number; name: string; age: number; gender: string; ' is not assignable to type 'Person'.
//   Index signatures are incompatible.
//     Type 'string | number' is not assignable to type 'string'.
//       Type 'number' is not assignable to type 'string'.

上例中，任意属性的值允许是 string，但是可选属性 age 的值却是 number，number 不是 string 的子属性，所以报错了。

另外，在报错信息中可以看出，此时 name: 'Tom', age: 25, gender: 'male' 的类型被推断成了 [x: string]: string | number; name: string; age: number; gender: string; ，这是联合类型和接口的结合。

一个接口中只能定义一个任意属性。如果接口中有多个类型的属性，则可以在任意属性中使用联合类型：

interface Person 
    name: string;
    age?: number;
    [propName: string]: string | number;


let tom: Person = 
    name: 'Tom',
    age: 25,
    gender: 'male'
;

只读属性

有时候我们希望对象中的一些字段只能在创建的时候被赋值，那么可以用 readonly 定义只读属性：

interface Person 
    readonly id: number;
    name: string;
    age?: number;
    [propName: string]: any;


let tom: Person = 
    id: 89757,
    name: 'Tom',
    gender: 'male'
;

tom.id = 9527;

// index.ts(14,5): error TS2540: Cannot assign to 'id' because it is a constant or a read-only property.

上例中，使用 readonly 定义的属性 id 初始化后，又被赋值了，所以报错了。

注意，只读的约束存在于第一次给对象赋值的时候，而不是第一次给只读属性赋值的时候：

interface Person 
    readonly id: number;
    name: string;
    age?: number;
    [propName: string]: any;


let tom: Person = 
    name: 'Tom',
    gender: 'male'
;

tom.id = 89757;

// index.ts(8,5): error TS2322: Type ' name: string; gender: string; ' is not assignable to type 'Person'.
//   Property 'id' is missing in type ' name: string; gender: string; '.
// index.ts(13,5): error TS2540: Cannot assign to 'id' because it is a constant or a read-only property.

上例中，报错信息有两处，第一处是在对 tom 进行赋值的时候，没有给 id 赋值。

第二处是在给 tom.id 赋值的时候，由于它是只读属性，所以报错了。

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8.数组

在 TypeScript 中，数组类型有多种定义方式，比较灵活。

「类型 + 方括号」表示法

最简单的方法是使用「类型 + 方括号」来表示数组：

let fibonacci: number[] = [1, 1, 2, 3, 5];

数组的项中不允许出现其他的类型：

let fibonacci: number[] = [1, '1', 2, 3, 5];

// Type 'string' is not assignable to type 'number'.

数组的一些方法的参数也会根据数组在定义时约定的类型进行限制：

let fibonacci: number[] = [1, 1, 2, 3, 5];
fibonacci.push('8');

// Argument of type '"8"' is not assignable to parameter of type 'number'.

上例中，push 方法只允许传入 number 类型的参数，但是却传了一个 "8" 类型的参数，所以报错了。这里 "8" 是一个字符串字面量类型，会在后续章节中详细介绍。

数组泛型

我们也可以使用数组泛型（Array Generic） Array<elemType> 来表示数组：

let fibonacci: Array<number> = [1, 1, 2, 3, 5];

关于泛型，可以参考泛型一章。

用接口表示数组

接口也可以用来描述数组：

interface NumberArray 
    [index: number]: number;

let fibonacci: NumberArray = [1, 1, 2, 3, 5];

NumberArray 表示：只要索引的类型是数字时，那么值的类型必须是数字。

虽然接口也可以用来描述数组，但是我们一般不会这么做，因为这种方式比前两种方式复杂多了。

不过有一种情况例外，那就是它常用来表示类数组。

类数组

类数组（Array-like Object）不是数组类型，比如 arguments：

function sum() 
    let args: number[] = arguments;


// Type 'IArguments' is missing the following properties from type 'number[]': pop, push, concat, join, and 24 more.

上例中，arguments 实际上是一个类数组，不能用普通的数组的方式来描述，而应该用接口：

function sum() 
    let args: 
        [index: number]: number;
        length: number;
        callee: Function;
     = arguments;

在这个例子中，我们除了约束当索引的类型是数字时，值的类型必须是数字之外，也约束了它还有 length 和 callee 两个属性。

事实上常用的类数组都有自己的接口定义，如 IArguments, NodeList, htmlCollection 等：

function sum() 
    let args: IArguments = arguments;

其中 IArguments 是 TypeScript 中定义好了的类型，它实际上就是：

interface IArguments 
    [index: number]: any;
    length: number;
    callee: Function;

关于内置对象，可以参考内置对象一章。

any 在数组中的应用

一个比较常见的做法是，用 any 表示数组中允许出现任意类型：

let list: any[] = ['xcatliu', 25,  website: 'http://xcatliu.com' ];

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9.参考文章

gitbook 非常详细

传送门 (前36p)

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